[发明专利]一种基于蓄电池储能的大功率脉冲电源系统

说明书

本发明涉及电气设备技术领域，特别是一种基于蓄电池储能的大功率脉冲电源系统。包括变压器，用于将消磁站输出的电压转化成充电器所需的电压；充电器，用于将交流输入电压转换成满足蓄电池组输入要求的直流电压并为蓄电池组提供充电电流；蓄电池组，用于实时输出消磁线圈所需的工作电流等级；斩波器，集成有换向器，用于将蓄电池组输出的不稳定的直流电压变换成消磁线圈所需的稳定的直流电压，并实现消磁线圈工作电流的正负换向。本电源系统既兼容了现有消磁电源的特点，又降低了供电需求，改善了电网品质，同时还具备功率密度和能量密度高、无噪声、无污染等优势，并且故障率低，大大降低了维修保障费用，具有重要的军事意义和显著的经济效益。

技术领域

本发明涉及电气设备技术领域，特别是一种基于蓄电池储能的大功率脉冲电源系统。

背景技术

为防止舰艇受到水中磁性兵器及空中磁探测威胁，国内外都很重视并提出了相应的消磁技术。作为消磁站重要组成部分的消磁电源系统，负责提供舰艇消磁所需的工作电流与补偿电流，其供电方案优劣直接决定着消磁站消磁能力及消磁作业效率。由于保密原因，国外很少公开消磁站相关技术资料，因此无法了解国外消磁站供电方案。而国内消磁站基本上都是采用市电/柴油发电机/燃气发电机组+可控硅整流/超级电容储能等供电方案。

以上几种消磁供电方案，在满足消磁工作的同时，都会受到一定的限制。如针对大功率航母消磁站而言，直接采用市电供电会受到市网容量的限制；柴油发电机组因占地面积大，配套的油路、水路、气路设施等非常多，且安装复杂，使用时会对环境造成较大污染，后期维护、保养任务繁重，尤其在消磁站人员编制紧张的情况下，电站、电源系统的维护将会对消磁站使命任务的正常进行造成较大的影响；可控硅整流因输出电流谐波较大，会对电网造成一定的污染；超级电容储能具有较高的功率密度，但其能量密度较低，不太适合消磁电源长时间的能量存储和释放工况，且大功率需求时仍会对电网造成一定程度的冲击。因此，必须对消磁站供电方案进行优化设计。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种功率密度和能量密度高、无噪声、无污染且故障率低的基于蓄电池储能的大功率脉冲电源系统。

本发明的技术方案为：一种基于蓄电池储能的大功率脉冲电源系统，包括

变压器：用于将消磁站输出的电压转化成充电器所需的电压；

充电器：用于将交流输入电压转换成满足蓄电池组输入要求的直流电压，并为蓄电池组提供充电电流；

蓄电池组：用于实时输出消磁线圈所需的工作电流等级；

斩波器：集成有换向器，用于将蓄电池组输出的不稳定的直流电压变换成消磁线圈所需的稳定的直流电压，并实现消磁线圈工作电流的正负换向。

较为优选的，所述充电器包括依次串联的进线交流断路器、交流EMC滤波器、滤波电容、进线电抗器、三相整流桥和出线直流断路器。

较为优选的，所述滤波电容包括三个滤波电容单体，交流电三相输出端的每两相之间均设有一个滤波电容单体。

较为优选的，所述蓄电池组包括总控柜和多个电池柜，多个所述电池柜并联设置，所述电池柜的控制信号输入端与所述总控柜的控制信号输出端连接。

较为优选的，所述总控柜与每个电池柜之间分别设有用于控制电池柜接入与否的接触器，所述接触器通过总控柜控制。

较为优选的，每个所述电池柜包括控制单元S_BCU和并联设置的多个电池组，每个电池组内均设有管理单元BMU，所述控制单元S_BCU的控制信号输出端与各个管理单元BMU的控制信号输入端连接，所述管理单元BMU的控制信号输出端分别与其对应的电池组连接。

较为优选的，所述电池柜内还设有预充电路，所述预充电路包括预充电接触器和预充电阻，所述预充电路用于对充电器和斩波器进行预充电以及充电保护。